硫?qū)購?fù)合材料的制備及其光電特性.pdf

1、過渡金屬硫化物納米材料因其優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光催化特性和廣泛的應(yīng)用前景而受到科學(xué)界的極大關(guān)注。研究表明，材料的內(nèi)在結(jié)構(gòu)對其新穎特性的形成起著關(guān)鍵作用，這可以通過組分控制、摻雜、構(gòu)建超晶格等現(xiàn)代納米技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。另外，由于有機(jī)分子易剪裁和加工的特性，當(dāng)與無機(jī)物復(fù)合后，可以優(yōu)化無機(jī)材料的性能。本論文通過摻雜技術(shù)，對銅基硫化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，研究了超晶格結(jié)構(gòu)對其光電子輸運(yùn)特性的影響。通過無機(jī)/有機(jī)復(fù)合技術(shù)，解決了無機(jī)/有機(jī)界面失配問題，提

2、出了新的界面結(jié)構(gòu)模型，并對其光電子輸運(yùn)特性進(jìn)行了合理解釋。相關(guān)研究工作主要有以下幾個方面：
　　1．用簡單的濕化學(xué)方法合成了一系列S2自摻雜的Cu7.2Sx超晶格納米線。以硝酸銅、氫氧化鈉和硫粉為原料，堿溶液作為S粉的活化劑。通過控制S粉的量使其在堿溶液中產(chǎn)生特定量的S22-二元硫離子，180℃的溫度下反應(yīng)，調(diào)控Cu7.2S4晶格中S/S2的比例制備一系列Cu7.2Sx超晶格納米線。分別通過紫外吸收、拉曼光譜進(jìn)行了分析指認(rèn)了Sn2

3、-多元硫離子的存在。具有完美的超晶格構(gòu)型的Cu7.2S6.20是由Cu-S以及Cu-S2這兩原子層交替形成的，這是我們目前所知的最短周期的超晶格結(jié)構(gòu)，并研究了其光電特性以及光電子輸運(yùn)特性。
　　2．以無機(jī)鹽和S粉為反應(yīng)物采用溶劑熱法合成了一系列的鋅摻雜的CuS異質(zhì)構(gòu)型的類花狀納米晶。鋅的摻雜量在這些化合物中起著重要的作用，一方面，Zn2+作為“淺電子陷阱”能有效地促使電荷地分離；另一方面，鋅的摻雜含量影響著晶體內(nèi)部的壓應(yīng)力，影響著

4、超晶格的形成。具有完美類花狀的超晶格構(gòu)型的Zn0.49Cu0.51S，鋅原子與銅原子的含量在晶格中達(dá)到均衡分布，晶體內(nèi)部應(yīng)力平衡，其具有最佳的光電響應(yīng)性能以及最高的光催化降解活性。
　　3．通過簡單的溶劑熱法，把ZnS納米晶（量子點(diǎn)）與雙硫端基配合物Zn(S)2L(L=4′-(4-(3-(N-己基咔唑基)乙烯基)苯基)-2,2′:6′,2?-三聯(lián)吡啶)復(fù)合，合成了ZnS/Zn(S)2L無機(jī)/有機(jī)復(fù)合材料。拉曼和紅外表征結(jié)果證實(shí)，配